Una delle applicazioni più utili del trattamento E-Beam accoppiato con sputtering magnetron è la creazione di leghe di superficie. Invece di depositare un film sottile su una superficie, la macchina può fondere insieme il substrato e il rivestimento, creando infinite possibilità.

Una lega superficiale è formata dalla deposizione alternata di nanofilm su una seperficie in trattamento e dalla successiva miscelazione in fase liquida del nanofilm e del substrato depositati con un intenso fascio di elettroni pulsato. Sia la deposizione che la miscelazione avvengono all'interno di un singolo ciclo del vuoto. Per quanto riguarda le sue caratteristiche funzionali, la lega di superficie è un rivestimento avente le proprietà richieste che essenzialmente migliorano le prestazioni di servizio degli articoli e degli strumenti. Vi è, tuttavia, una differenza critica tra un rivestimento e una lega di superficie, vale a dire che quest'ultimo non ha interfaccia con il substrato. Lo strato superficiale di una composizione chimica predeterminata risulta essere fuso nel substrato. Pertanto, in questo caso, non esiste un rivestimento o un substrato distinti, ma piuttosto un singolo conglomerato composto dal materiale del substrato che "si trasforma" gradualmente nella superficie.

In un rivestimento convenzionale c'è una chiara interfaccia tra il rivestimento stesso e il substrato. Usando il trattamento E-Beam questa interfaccia scompare. Ciò significa che è possibile modificare diverse proprietà di una superficie, ma anche che l'adesione del "rivestimento" è molto più forte e non c'è pericolo che si stacchi.

In questo esempio, diversi strati alternati di titanio e zirconio sono stati depositati su un substrato e quindi fusi insieme utilizzando il trattamento E-Beam.

Trattamento dell'acciaio

In questo esempio, un sottile strato di acciaio inossidabile è stato depositato su un substrato di acciaio al carbonio e successivamente trattato con E-Beam per creare una lega superficiale, creando così una superficie con migliori proprietà meccaniche e molto più resistente alla corrosione.